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TCP/IP是Internet最基本的協(xié)議。TCP/IP采用四層結(jié)構(gòu)來完成傳輸任務(wù)，其四層結(jié)構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，各層都是通過呼叫其下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)完成自己，相對于OSI標(biāo)準(zhǔn)的七層結(jié)構(gòu)，少了表示層、會話層和物理層。

下來來聊聊每一層的功能和常用協(xié)議。

1、數(shù)據(jù)鏈路層（網(wǎng)絡(luò)接口層）

功能：實現(xiàn)了網(wǎng)卡接口的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序，以處理數(shù)據(jù)在物理媒介（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)等）上的傳輸。

對應(yīng)設(shè)備：網(wǎng)線、網(wǎng)橋、集線器、交換機(jī)

常用協(xié)議：

（1）ARP(地址解析協(xié)議）：它實現(xiàn)IP地址到物理地址（通常是MAC地址，通俗的理解就是網(wǎng)卡地址）的轉(zhuǎn)換。

（2）RARP(逆地址解析協(xié)議）：顧名思義，它和ARP是相反的，它是實現(xiàn)從物理地址到IP地址的轉(zhuǎn)換。

那有人就會問它們的用途是什么呢？？？

ARP用途：網(wǎng)絡(luò)層使用IP地址尋找一臺機(jī)器，而數(shù)據(jù)鏈路層則是使用物理地址尋找一臺機(jī)器，因此網(wǎng)絡(luò)層必須先將目標(biāo)機(jī)器的IP地址轉(zhuǎn)化成物理地址，才能使用數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)。

RARP用途：RARP協(xié)議僅用于網(wǎng)絡(luò)上的某些無盤工作站，因為缺少儲存設(shè)備，無盤工作站無法記錄自己的IP地址，然而通過RARP就可以看到從物理地址到IP地址的映射。

2、網(wǎng)絡(luò)層

功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的選路和轉(zhuǎn)發(fā)。

對應(yīng)設(shè)備：路由器

常用協(xié)議：

（1）IP協(xié)議（英特網(wǎng)協(xié)議）根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的IP地址來決定如何將它發(fā)送給目標(biāo)主機(jī)。如果數(shù)據(jù)包不能直接發(fā)送給目標(biāo)主機(jī)，那么IP協(xié)議為它尋找一個合適的下一跳路由器，將數(shù)據(jù)包交給路由器來轉(zhuǎn)發(fā)，多次之后數(shù)據(jù)包將到達(dá)目標(biāo)主機(jī)，或者因發(fā)送失敗而被丟棄。

（2）ICMP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層的另一個重要協(xié)議，它是IP協(xié)議的重要補充，主要用于檢測網(wǎng)絡(luò)連接。

8位類型：將ICMP報文分為兩大類：一類是差錯報文，比如目標(biāo)不可達(dá)（類型值為3）和重定向（類型值為5）；另一類是查詢報文，用來查詢網(wǎng)絡(luò)信息。

有的ICMP報文還用8位代碼字段細(xì)分不同的條件。比如代碼值0表示網(wǎng)絡(luò)重定向，代碼值1表示主機(jī)重定向。

16位校驗和：對整個報文（包括頭部和內(nèi)容部分）進(jìn)行循環(huán)冗余校驗（CRC）。

注意：ICMP協(xié)議并非嚴(yán)格意義上的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，因為它使用了處于同一層的IP協(xié)議提供的服務(wù)，而一般來說，上層協(xié)議使用下層協(xié)議提供的服務(wù)。

3、傳輸層

功能：為兩臺主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的通信。與網(wǎng)絡(luò)層使用的逐跳通信方式不同，傳輸層只關(guān)心通信的起始端和目的端，而不在乎數(shù)據(jù)包的中轉(zhuǎn)過程。

主要協(xié)議：

（1）TCP協(xié)議（傳輸控制協(xié)議）：為應(yīng)用層提供可靠的、面向連接的和流式服務(wù)。

（2）UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）：為應(yīng)用層提供不可靠的、無連接的和數(shù)據(jù)報服務(wù)。(TCP和UDP協(xié)議的詳解和區(qū)別將在下一篇詳講）

（3）SCTP協(xié)議（流控制傳輸協(xié)議）它是為在英特網(wǎng)上傳輸電話信號而設(shè)計的，這里不再細(xì)說。

4、應(yīng)用層

功能：負(fù)責(zé)處理應(yīng)用程序的邏輯，比如文件傳輸，名稱查詢和網(wǎng)絡(luò)管理等。

注意：數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層復(fù)制處理網(wǎng)絡(luò)通信 細(xì)節(jié)，所以這些部分必須穩(wěn)定且高效，因此它們都在內(nèi)核空間實現(xiàn)（如上圖二），而應(yīng)用層在用戶空間中實現(xiàn)，因為它負(fù)責(zé)眾多邏輯，在內(nèi)核中實現(xiàn)的話，則會使內(nèi)核變得非常龐大。也有少數(shù)服務(wù)器程序是在內(nèi)核中實現(xiàn)，這樣代碼就不用在用戶空間和內(nèi)核空間中來回切換（主要是數(shù)據(jù)的復(fù)制）提高了工作效率。

常用協(xié)議：

（1）OSPF（開放最短路徑優(yōu)先）協(xié)議：是一種動態(tài)路由更新協(xié)議，用于路由器之間的通信，以告知對方各自的路由信息。

（2）DNS（域名服務(wù)）協(xié)議：提供機(jī)器域名到IP地址的轉(zhuǎn)換。（如將www.baidu.com轉(zhuǎn)化成百度的IP，輸入域名就直接可以進(jìn)入。因為IP地址記的時候太麻煩，就像每個人都是由身份證唯一標(biāo)識的，但為了好記就起了名字。DNS就是一個將姓名與身份證對應(yīng)的過程）

（3）telnet協(xié)議是一種遠(yuǎn)程登陸協(xié)議，使我們能在本地完成遠(yuǎn)程任務(wù)。

（4）HTTP協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議）是一個基于請求與響應(yīng)模式的、無狀態(tài)的、應(yīng)用層的協(xié)議，常基于TCP的連接方式。

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